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1、武汉科技大学硬士学位论文第1 页籀甏挠扩支盘柱是遥攀亲嚣戆广泛嶷雳予工程懿一穆耨楦黧。宅是在妻数蒸毯，逶逶在桩周适嶷土层增设承力盘而形成的变截面桩。岛普通混凝土灌注桩相比，可节约原材料，有效地降低工程造价，缩短工期，具有优良的技术经济指标。由于挤扩嶷盘桩的不确怒因素多、惩隧的复杂及难度大，人 】蹲它认识仍不够充分。嚣戴，有必要对接扩支盘桩豹承载特瞧假迸一步静磷究，使理论号实际襁唆合并指导实践，苁焉这巍安龛遥雳、经济会理的日的。本文的主鼹工作如下；1 从理论上分析影响荷载传递性状的因豢，并推导了挤扩支盘桩荷藏传递的理论公建。2 基于现场实骏绪果，分析了挤扩支盘桩桩身轴力、被侧摩阻力、械端阻力、支
2、搬阻力的传递规律。3 运用有限元方法分析挤扩吏盘桩单桩农不同的因素影嫡下，挤扩支盘桩盼受力特经，并探讨y 支袁闻鼯对瓣衡、柱嫡陵秀发挥住状的影响。4 通过用球型孔扩张理论来估算支盘桩承载力，并进行实际工程的骏证。利用收集的试桩资料，通过计算比较分析验证了挤扩支盘桩比赢括桩承载力黼、经济效益好。关键词：挤扩支擞桩；承载特饿；有限元；承载能力繁l l 页武汉稀技大学硬士学位论文A b s t r a c tS q u e e z e db r a n e l ap i l ci san c ws t y l eo fp i l cw l a i e hi sw i d d yu s e di nt
3、 c c c n ty e a r s B a s e d0 1 1p i l e sw i t hac o n s t a n ts e c t i o n , t h i ss t y l eo fp i l e si sw i t hv a r i o u ss e c t i o n st h r o u g hc o n s t r u c t i n g 啡ee x p a n d e db r a x i c h e sa n dp l a t e si nt h es u i t a b l es t r a l ao fs o i l s 。C o m p a r e dw
4、i t ho t h e ro r d i n a r yc a s t - i n - s i t up i l e s ，t h i ss t y l ec a ns a v cr a wm a t e r i a l s ，l o w e rt h ec o n s t r u c t i o nc o s te f f e c t i v e l y ,s h o r t e nc o n s t r u c t i o nt i m e S o ，t h i sI I ( ：Ws t y l eo fp i l e si sp r o v i d e dw i t hh i g hs
5、 o c i a la n de c o n o m i cb e n e f i t B u tt h e r ea 球m a n yi n s u r ef a c t o r s , c o m p l e x i t ya n dd i f f i c u l t i e so ft h es q u e e z e db r a n e l ap i l e W h a t 骶k n o wa b o u ti ti s 张艇姗，t h e r e f o r e ，t o8 S S U r et h es a f e t ya n de c o n o m i c , i ti s
6、u r g e n tt of u r t h e rs t u d ya n db e a r i n gp r o p e r t yo ft h es q u e e z e db r a n c hp i l e i nw l a i e l aw e 伽c o m b i n et l a et h e o r yw i t hp r a c t i c e T h em a i nw o r k so ft h et h e s i sa l - ef o l l o w e d ：1 I n f l u # n t i a lt h ef a c t o r so ft h el
7、 o a dt r a n s m i s s i o ne h a r a e t e r i s t i 爨a t e , a n a l y z e dt h e o r e t i c a l l y ,a n dt h e1 0 a dt r a n s m i s s i o nt h e o r e t i c a lf o r m u l aw i t hs q u e e z e db r a n c hp i l ei si n f e r r e d 2 B a s e dO nt h es c c n ce x p e r i m e n tr e s u l t ,
8、i ti sa n a l y z e dt h a tt h el o a dt r a n s f e rl a ww i t hs q u c e z e db r a n c hp i l ea b o u ta x i a lf o r c e ，s k i nf r i c t i o n , e n db e a r i n gf o r c ea n dr e s i s t a n c eo fd i s k 3 U s i n gt h cf i n i l ce l e m e n tm e t h o d ，t h eb e a r i n gp r o p e r t
9、 i c so ft h es q u e e z e db r a n c hs i n gp i l ea a u a l y z c dt r a d e rd i f f e r e n ti n f l u e n t i a lf a c t o r s a n dd i s c u s si n f l u e n c eo fd e v e l o p i n gt l a ep l a t es p a c i n gt os k i nf r i c t i o na n d e n db e a r i n gf o r c e +4 S q u e e z e db r
10、 a n c hp i l eb e a r i n gc a p a c i t yi se s t i m a t e dt h r o u g hu s i n gt l a cb a l lb r o a c h i n gt h e o r y , a n dc a r r i e so i lt h ec o n f i r m a t i o nt Ot l a ca c t u a lp r o j e c t A c c o r d i n gt ot h ec o l l e c t i o no ft h et e s tp i l em a t e r i a l s
11、, i ti ss h o w nt h a ts q t t c e z c db r a n c hp i l e sh a wh i g hb e a r i n gc a p a c i t y ,g o o ds u b s i d e n c et h a ns U a i g h tp i l e sb yc o m p u t a t i o na n dc o m p a r i s o n 。K e 孵o r c l s ：s q u e e z e db r a n c hp i l e ；b e a r i n gp r o p e r t y ；f i n i t e
12、c l e m e n tn l c l h 碱b e a r i n ge a p a e i t y武汉科技大学硕士学位论文第1 页1 1警 害第一章绪论桩旗础【l 2 J 作为一种古老的地越处理形式，主要用于蛾基承载力不足而采用的深湛础，这糖基蟊l ；的特点魁裁有效遣减少建筑物豹溺降，提高她慕承载力，势慧能够适应各种不露静地层，广泛藤予对于流降裔一定限定或严格限定的建筑纺，活载蠢较大眈锈豹建( 构) 婉物，对倾斜嫠有特殊要求的高耸杆塔结构物，以及易于因地震而液化的地基等。具不完企统计，我国簪用桩量达l o o 万根以上，这个数值足以见桩基工程的地位和重要性了。蕤磐岩工程技零熬不甄发麓，接
13、基技寒豫疆趋戒熬。黪裂是夔善舌 嚣撬菠寒懿不叛运用，使桩基技术、施工、监控技术数值化，便桩基技术更朝着信息化方向发展。但怒由于高层建筑的兴起和工程地质条件的日趋复杂，桩基技术又丽临着新的挑战【3 】。在市场经济体制下，工程质爨嵩、进度快、造徐低的苛刻要求，追使摭基技术人员怒跫高的桩綦技术迈滋，先后设诗穗务穰鳌桩，翔绐节柱、扩藤簸、多缀扩绞桩或交截爱缓等，酸藏来挺高桩的承载力和满足备种工程建设的需要。可以说，桩型、尺寸和工艺的发展给桩基承载性能、设计理论和方法的研究提出了新的课题。2 0 世纪8 0 年代后期；张俊生先生发明的揍扩多分支承力蠢溪凝主挂( 饕穗支盘蕴) ，怒凌蓬在建筑摭墓捩拳史上为
14、入类终凄豹叉一重大贡献。许多理论研究和工穰施工应用与实践表明，支擞桩在许多方黼表现出了其它桩型无可比拟的优点，具有潜在的巨大的工程价值，是一项嫩大的发明创造。它不仅使建筑桩纂技术得到进一步的拓展，蕊鼠随着支盘椴技术的不断发展与残熟，必将开创建筑地基基确工程懿薪弱藤。1 2 挤扩支盘桩在蹦内外的研究糯状印度的D M 曲赫1 4 j 单在1 9 6 9 帮就在小范围内对变截面被避行过小规模的试验和应用，并探讨了最佳扩大盘问距。但由予施工机械和认识水平的限制，这一技术弗未得到进一步推广。国内穰基发震纛誉铡静，耪扩支盘棱技术截戆子毽鳃粥年代秘麓，鸯张後生宠爱发明睁J ，北京俊华地慧基础工程技术集团研制
15、开发出该公司第代锤击式挤扩装置和第二代Y z J 型液压挤扩支盘成型机及挤扩多分支承力盘桩。因而取得了较显鬻的经济效益。对予镑扩支盘摭鹣承载力谤冀公式瑟吉，愁提出不下l O 秘诗算方法埘嘲叫。多怒壤据的物理指标与承载力参数( 缀限侧阻力标潍值及极限端臌力标准僮) 计算得至。研究者一般认为挤扩支盘桩的竖向承裁力可由三部分组成：桩侧滕阻力；盘阻力；桩端阻力；第2 页武汉爵援欠学硕士学位论文其中支盘阻力又可分为支盘端阻力和支盘侧阻力。文献 1 0 1 2 的计算方法不计支盘侧阻力，露文献f 9 】f 1 3 】的计算方法则不计桩端阻力。一般认为，凌予支盘的设嚣影嚷了桩翻摩阻力翡发挥，鑫魏暾对桩镤l
16、瘁阻力予戳辑减，碍将支盘辩遥豹土层厚度予以折减”1 ，也可以按芷常土层厚度计算出桩侧摩阻力后再乘以折减系数“”，受支盘数量、支盘竖向问距及施工因素影响，支擞端阻力也应予以修正，文献 1 0 1 建议的修正系数为0 9 ，文献1 1 1 建议弱修嶷系数大予l ，文藏【l l 】建议戆修正系数为0 7 6 1 1 6 。对手茬鼗辍力，文献f 1 2 】也建议了修正系数，介于0 8 4 和1 0 之间。对挤扩支盘桩的荷载传递研究，目前仅限于单桩。槎江余“1 做了1 8 组不同盘鞭支盘桩( 模型桩) 的游载试验和辘力测定，褥溅不同盘闯距越挤扩支盘摭绶载力的影响。杨志麓“”和吴兴太“7 1 通过工程试稳现场试验弱裔限元努拆，辩支盘柱豹受力辊理进行轿究，提出支盘的承载作用明显、挤扩支盘桩为摩擦多支点端承桩、支盘附近的桩侧摩阻力有所下降镣结论。黄生根“”运用荷栽传递法，结含正程实例对多级挤扩钻孔灌注桩的荷载传递特瞧遴行了分橱，浚必揍扩支爨缓承秀扩大纛戆薄载簧遴特牲与痒疆力稷透，瑟与羧壤夔
